KR101036977B1

KR101036977B1 - 센터링 가공장치

Info

Publication number: KR101036977B1
Application number: KR1020090025400A
Authority: KR
Inventors: 주대진; 주지용
Original assignee: 주대진
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2011-05-25
Also published as: KR20100107224A

Abstract

센터링 가공 공정이 기계적으로 이루어져 작업 능률을 높이고 이에 따라 소재 가공 원가를 절감할 수 있도록, 베드와, 베드 상에 설치되어 소재를 고정시키는 스크롤척과, 상기 스크롤척을 제어작동하여 소재를 고정 또는 고정해제시키기 위한 구동부, 상기 베드 상에 설치되고 상기 스크롤척의 중심축선 상에 위치하여 소재의 중심을 센터링하기 위한 가공부를 포함하는 센터링 가공장치를 제공한다.

스크롤척, 유압모터, 엔코더, 감압밸브, 모따기

Description

센터링 가공장치{CENTERING MACHINE}

본 발명은 소재의 단면 축 중심에 센터 구멍을 형성하는 센터링 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 센터링 가공은 샤프트 등의 소재의 단면에 축 중심 구멍을 형성하는 가공이다.

센터링을 위한 장치는 작업대 상에 설치되어 소재의 단부를 클램핑하기 위한 클램핑 척과, 소재의 중심에 센터링가공을 하기 위한 드릴을 포함한다. 이에 작업자는 클램핑 척에 소재를 물리고 드릴을 이동하여 소재의 단부에 센터링 가공을 하게 된다.

이러한 작업은 수작업에 의해 이루어지는 데, 수작업의 경우 힘이 많이 들고 작업시간이 많이 소요되어 작업 능률이 저하되는 요인이 된다. 따라서 보다 간편하고 용이하게 센터링 작업을 수행할 수 있는 센터링 가공장치의 개발이 요구되고 있다.

이에 센터링 가공 공정이 기계적으로 이루어져 작업 능률을 높이고 이에 따라 소재 가공 원가를 절감할 수 있도록 된 센터링 가공장치를 제공한다.

또한, 다양한 직경의 소재에 대해 용이하게 대응할 수 있도록 된 센터링 가공장치를 제공한다.

또한, 센터링 가공과 더불어 소재의 모따기 가공을 동시에 수행할 수 있도록 된 센터링 가공장치를 제공한다.

이를 위해 본 장치는 베드와, 베드 상에 설치되어 소재를 고정시키는 스크롤척과, 상기 스크롤척을 제어작동하여 소재를 고정 또는 고정해제시키기 위한 구동부, 상기 베드 상에 설치되고 상기 스크롤척의 중심축선 상에 위치하여 소재의 중심을 센터링하기 위한 가공부를 포함할 수 있다.

상기 구동부는 상기 스크롤척의 조우를 방사방향으로 구동하는 조우 조작부에 끼워지는 렌치와, 렌치에 연결되어 렌치를 회전시키기 위한 유압모터, 상기 유압모터의 회전축에 연결되어 회전량을 검출하는 엔코더, 이 엔코더의 출력신호에 따라 유압모터로 인가되는 유압회로를 제어하여 유압모터를 구동하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

여기서 상기 유압회로는 압유를 토출하는 펌프와, 펌프의 압유 토출라인에 설치되어 압유의 방향을 절환하는 솔레노이드밸브, 이 솔레노이드밸브와 유압모터 에 연결되어 조우를 잠김 또는 풀림 구동하기 위한 잠김라인과 풀림라인, 상기 잠김라인 상에 설치되고 압유를 드레인시켜 잠김라인의 압력을 풀림라인보다 낮추기 위한 감압밸브를 포함할 수 있다.

또한, 본 구동부는 상기 잠김라인상에 설치되어 잠김라인에 걸리는 압력을 검출하고 이를 컨트롤러로 인가하는 압력스위치를 더욱 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동부는 상기 스크롤척의 일측 조우에 설치되고 상기 컨트롤러에 연결되어 소재 유무를 검출하기 위한 발광센서와 수광센서를 더욱 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동부는 상기 스크롤척의 일측 조우 선단에서 내측으로 돌출설치되어 소재의 선단을 조우 선단과 일치시키기 위한 스토퍼부재를 더욱 포함할 수 있다.

상기 가공부는 베드 상에 설치되는 베이스와, 이 베이스에 설치되고 상기 스크롤척으로 왕복 이동되어 소재에 센터링가공을 하는 드릴유닛을 포함할 수 있다.

또한, 상기 가공부는 베드 상에 슬라이딩 가능하게 설치되는 이동베이스와, 이 이동베이스 상에 베어링블럭을 매개로 회전가능하게 설치되는 회전축, 이 회전축에 선단에 설치되는 센터링용 바이트, 상기 이동베이스 상부에 설치되고 상기 회전축에 연결되어 회전축을 회전시키기 위한 구동모터, 상기 베드 상에 설치되고 상기 이동베이스에 연결되어 이동베이스를 왕복이동시키기 위한 구동실린더를 포함할 수 있다.

또한, 상기 가공부는 센터링작업시 소재에 모따기 가공을 하기 위한 모따기 부를 더욱 포함할 수 있다.

상기 모따기부는 상기 회전축과 상기 이동베이스 사이에 베어링블럭을 매개로 설치되어 회전축을 축중심으로 하여 회전가능하게 설치되는 회전체, 이 회전체 선단에 설치되는 링형태의 회전블럭, 이 회전블럭에 설치되어 소재 모서리에 접하는 모따기용 바이트, 상기 회전체를 회전시키기 위한 구동모터를 포함할 수 있다.

여기서 상기 가공부는 구동모터에 회전축과 화전체를 연결하기 위하여, 상기 이동베이스 외측으로 연장되는 회전체 선단에 설치되는 제1피동풀리와, 상기 회전체 외측으로 연장되는 회전축 선단에 설치되는 제2피동풀리, 상기 구동모터의 구동축에 상기 각 피동풀리와 대응되는 위치에 설치되는 제1구동풀리와 제2구동풀리, 제1구동풀리와 제1피동풀리 및 제2구동풀리와 제2피동풀리를 연결하는 밸트를 포함할 수 있다.

이와같이 스크롤척에 대한 소재의 물림과 풀림이 기계적으로 이루어지고 센터링 작업이 순차적으로 진행되어 작업이 용이하고 작업능률을 극대화할 수 있게 된다.

또한, 소재에 대한 센터링 작업과 모따기 작업을 동시에 진행할 수 있게 되어 작업 공정을 줄이고 생산성을 높일 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

도 1은 제1 실시예에 따른 센터링 가공장치를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 본 장치는 베드(100)와, 베드(100) 상에 설치되어 소재(P)를 고정시키는 스크롤척(200)과, 상기 스크롤척(200)을 제어작동하여 소재를 고정 또는 고정해제시키기 위한 구동부(300), 상기 베드(100) 상에 설치되고 상기 스크롤척(200)의 중심축선 상에 위치하여 소재의 중심을 센터링하기 위한 가공부(400)를 포함한다.

상기 베드(100)의 상부에는 고정부재(110)가 설치되어, 이 고정부재(110)에 스크롤척(200)이 고정설치된다. 그리고 상기 고정부재(110)와 마주하여 베드(100) 상에 베이스(120)가 설치되고, 이 베이스(120)에 센터링 작업을 위한 가공부(400)가 설치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스크롤척(200)은 중심에 소재가 진입되는 홀(212)이 형성된 본체(210)와 본체(210)의 전면에 방사방향으로 이동되어 소재를 클램핑하는 복수개의 조우(220)를 포함한다. 상기 본체(210)의 내부에는 조우(220)를 이동시키기 위하여 조우(220)와 결합되는 스크롤기어와 스크롤기어를 회전시키기 위한 베벨기어가 구비된다. 상기 본체(210)의 외측면에는 상기 본체(210) 내부의 베벨기어를 구동을 위한 렌치 조작부(230)가 설치된다. 이에 상기 조작부(230)로 렌치를 삽입하여 돌려주게 되면 회전방향에 따라 조우(220)가 본체(210) 내측 또는 외측으로 이동되어 소재를 고정 또는 고정해제하게 되는 것이다. 상기 스크롤척(200)은 그 구조에 대해 이미 많은 기술이 개시되어 있으므로 이하 상세한 설명은 생략하도록 한다.

또한, 본 실시예에서 상기 스크롤척(200)은 일측 조우(220) 선단에 내측으로 돌출설치되어 소재의 진행을 멈추기 위한 스토퍼부재(240)가 설치된다. 이에 소재는 스토퍼부재(240)에 걸려 선단이 조우(220)의 선단과 일치한 상태로 정렬된다.

상기 가공부(400)는 선단에 물린 센터링 가공용 바이트(412)를 회전시키는 회전부와, 이 회전부를 스크롤척(200)쪽으로 왕복이동시키기 위한 구동실린더부를 포함하는 드릴유닛(410)으로 이루어진다. 본 실시예에서는 상기 드릴유닛(410)으로 TAC GIKEN 사에서 제조한 모델명 TDM-3010P인 제품이 설치될 수 있다. 이하 상기 드릴유닛(410)의 자세한 구성에 대해서는 그 설명을 생략하도록 한다. 상기 베드(100)의 하부에는 상기 가공부(400)의 드릴유닛(410)으로 에어를 공급하기 위한 에어펌프(420)가 구비된다.

한편, 상기 구동부에 대해 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 구동부(300)는 베드(100)의 하부에 설치되어 상기 스크롤척(200)을 순차적으로 제어작동하게 된다.

이를 위해 상기 구동부(300)는 상기 스크롤척(200)의 조우(220) 조작부(230)에 끼워지는 렌치(310)와, 렌치(310)에 연결되어 렌치(310)를 회전시키기 위한 유압모터(320), 상기 유압모터(320)의 회전축에 연결되어 회전량을 검출하는 엔코더(330), 이 엔코더(330)의 출력신호에 따라 유압모터(320)로 인가되는 유압회로를 제어하여 유압모터(320)를 구동하는 컨트롤러(340)를 포함한다.

이에 컨트롤러(340)는 내부 설정된 프로그램에 따라 엔코더(330)의 출력신호를 연산하여 유압모터(320)를 제어작동함으로써 스크롤척(200)의 조우(220)를 조작하여 소재를 고정 또는 고정해제하게 된다.

또한, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 본 구동부(300)는 상기 스크롤척(200)의 일측 조우(220)에 설치되어 소재의 유무를 검출하기 위한 발광센서(250)와 발광센서(250)로부터 발사되어 반사되는 빛을 검출하기 위한 수광센서(252)를 포함한다. 상기 발광센서(250)와 수광센서(252)는 컨트롤러(340)에 연결되어 스크롤척(200)의 조우(220)에 고정되는 소재의 유무를 검출하게 된다.

본 실시예에서 상기 렌치(310)는 수직으로 배치되어 베드(100)와 고정부재(110)를 지나 스크롤척(200)의 조우조작부(230)에 끼워진다. 상기 렌치(310)가 지나갈 수 있도록 상기 베드(100)와 상기 고정부재(110)에는 관통홀이 형성된다. 그리고 상기 스크롤척(200)은 본체(210) 측면에 설치된 조우조작부(230)가 베드(100)쪽을 향하도록 하여 고정부재(110)에 설치된다.

상기 렌치(310)는 별도의 연결부재(312)를 매개로 상기 유압모터(320)의 구동축에 결합된다. 상기 연결부재(312)는 양 선단에 렌치(310)와 유압모터의 구동축이 끼워져 양 축을 연결하는 부품이다. 상기 연결부재는 렌치와 유압모터 구동축을 바로 연결될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 연결부재와 렌치 사이에 별도의 연결바(314)가 설치될 수 있다. 상기 연결부재(312)는 상단에는 외주면에 기어가 가공된다. 상기 연결부재(312) 상단의 기어에 타이밍밸트(332)를 매개로 엔코더(330)가 연결된다. 이에 유압모터(320)의 구동에 따라 연결부재(312)가 회전되면, 엔코더(330)는 타이밍밸트(332)를 통해 렌치(310)의 회전수를 검출하게 된다. 렌치(310)의 회전수 검출은 스크롤척(200)에 있어서 조우(220)의 이동량과 관계되기 때문이다. 즉, 스크롤척(200)은 내부 베벨기어와 스크롤기어의 기어비에 따라 렌치(310)가 1회전하였을 때 조우(220)의 이동거리가 정해진다. 이러한 스크롤척(200)의 조우(220) 이동 거리에 대한 데이터는 컨트롤러(340)에 입력되어 있어서 컨트롤러(340)는 렌치(310)의 회전수를 검출하여 조우(220)의 이동량을 연산하게 되는 것이다.

여기서, 상기 유압회로는 압유를 토출하는 펌프(350)와, 펌프(350)의 압유 토출라인에 설치되어 압유의 방향을 절환하는 솔레노이드밸브(352), 이 솔레노이드밸브(352)와 유압모터(320)에 연결되어 조우(220)를 잠김 또는 풀림 구동하기 위한 잠김라인(354)과 풀림라인(356), 상기 잠김라인(354) 상에 설치되고 압유를 드레인시켜 잠김라인(354)의 압력을 풀림라인(356)보다 낮추기 위한 감압밸브(358)를 포함한다. 여기서 상기 잠김라인(354)이라 함은 소재를 클램핑하는 방향으로 유압모터(320)를 회전시키도록 압유를 공급하는 유압라인을 의미하고, 풀림라인(356)은 소재를 클램핑해제하는 방향으로 유압모터(320)를 회전시키도록 압유를 공급하는 유압라인을 의미한다.

상기 감압밸브(358)는 잠김라인(354)에 걸리는 압유의 일부를 드레인시켜 잠김라인(354)을 통해 유압모터(320)로 인가되는 압유의 압력을 낮추게 된다. 이에 상기 잠김라인(354)의 유압은 풀림라인(356)의 유압보다 낮게 된다. 이는 스크롤척(200)의 조우(220)가 소재를 클램핑하였을 때보다 소재의 클램핑 상태를 해제할 때 더 많은 힘이 요구되는 경우가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 본 실시예의 유압회로를 통해 유압모터(320)는 소재 클램핑시보다 소재의 클램핑 해제시 보다 많은 힘을 렌치(310)에 가할 수 있게 되어 소재의 고정을 원활하게 해제할 수 있게 된다.

또한, 상기 잠김라인(354)에는 잠김라인(354)에 걸리는 압력을 검출하고 이를 컨트롤러(340)로 인가하는 압력스위치(360)가 더욱 설치된다.

상기 압력스위치(360)는 스크롤척(200)의 조우(220)가 소재를 완전히 고정하였을 때 변화하는 잠김라인(354)의 압력 변화를 검출하기 위한 것이다. 압력스위 치(360)의 검출 신호에 따라 컨트롤러(340)는 다음 작업을 순차 진행시키게 된다.

이와같이 상기 컨트롤러(340)는 유압회로의 각 밸브를 제어작동하여 유압모터(320)를 정,역회전시키게 되고 이 유압모터(320)에 의한 렌치(310)의 회전수는 타이밍밸트(332)를 통해 엔코더(330)로 검출된다. 따라서 컨트롤러(340)는 엔코더(330)의 검출 신호를 연산하여 소재의 직경에 따라 스크롤척(200)의 조우(220)의 이동거리에 맞춰 유압모터(320)를 제어작동하게 된다.

상기 컨트롤러(340)는 도 3에 도시된 바와 같이 제어판(342)이 구비되어 필요한 수치를 입력하게 된다.

이하 본 실시예에 따른 센터링 가공장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

소재(P)가 스크롤척(200)으로 진입되면 조우(220) 선단에 설치된 스토퍼부재(240)에 걸려 진행을 멈추고, 조우(220)에 설치된 수광센서(252)를 통해 소재가 스크롤척(200)에 진입되었음이 검출된다. 즉, 조우(220)에 설치된 발광센서(250)로부터 발사된 빛은 소재에 의해 반사되고 수광센서(252)는 이 반사된 빛을 검출하여 컨트롤러(340)에 신호를 인가하게 된다.

수광센서(252)의 신호를 인가받은 컨트롤러(340)는 유압회로의 각 밸브를 제어작동하여 스크롤척(200)에 소재를 클램핑시키게 된다.

컨트롤러(340)가 유압회로에 설치된 솔레노이드밸브(352)를 제어작동하게 되면 펌프(350)로부터 토출되는 압유는 잠김라인(354)으로 유입되어 유압모터(320)를 스크롤척(200)이 소재를 클램핑하는 방향으로 구동시키게 된다.

잠김라인(354)으로 유입된 압유는 감압밸브(358)를 통해 일부가 드레인되어 압력이 낮아진 상태로 유압모터(320)로 인가된다. 유압모터(320)는 잠김라인(354)으로 유입된 압유에 의해 구동된다. 유압모터(320)의 구동력은 구동축을 통해 연결부재(312)를 매개로 설치된 렌치(310)로 전달되어 렌치(310)를 회전시키게 된다.

상기 렌치(310)는 스크롤척(200)의 조우조작부(230)에 끼워져 있어서, 렌치(310)가 회전됨에 따라 스크롤척(200)의 조우(220)는 이동되어 소재를 클램핑하게 된다.

소재가 조우(220)에 의해 소정 압력으로 클램핑되면 상기 잠김라인(354)으로 유입되는 압유의 압력이 커지게 된다. 이와같이 압력변화는 잠김라인(354)에 설치된 압력스위치(360)를 통해 검출된다.

이에 컨트롤러(340)는 상기 압력스위치(360)의 검출신호를 입력받아 순차적으로 가공부(400)를 제어작동하게 된다. 컨트롤러(340)의 제어에 따라 가공부(400)의 드릴유닛(410)이 구동되어 바이트가 회전되고 이 회전되는 바이트는 소재쪽으로 이동되어 소재 중심에 센터링가공을 하게 된다.

센터링가공 완료시점까지 드릴유닛이 전진하게 되면 드릴유닛에 구비되어 있는 전진리미트스위치가 작동하여 드릴유닛(410)이 후진하게 된다. 드릴유닛(410)이 후진되어 드릴유닛에 구비되어 있는 후진리미트스위치가 작동되면 컨트롤러(340)는 유압회로의 솔레노이드밸브(352)를 제어작동하여 압유를 풀림라인(356)쪽으로 절환시킨다. 이에 압유는 풀림라인(356)을 통해 유압모터(320)로 인가되어 유압모터(320)를 스크롤척(200)이 소재를 고정 해제시키는 방향으로 구동시키게 된다. 따 라서 조우(220)가 외측으로 벌어지면서 소재의 클램핑 상태가 해제된다.

여기서 조우(220)의 이동거리는 렌치(310)의 회전수에 비례하며, 렌치(310)의 회전수는 연결부재(312)에 타이밍밸트(332)를 매개로 연결된 엔코더(330)를 통해 검출된다. 이에 컨트롤러(340)는 엔코더(330)의 검출신호를 연산하여 렌치(310)의 회전수에 따른 조우(220)의 이동거리를 연산하게 된다. 따라서 컨트롤러(340)는 조우(220)가 설정된 거리만큼 이동하게 되면 유압모터(320)의 구동을 멈춰 조우(220)의 이동을 정지시키게 된다.

이러한 조우(220)의 이동거리는 소재의 직경이나 소재와 조우(220) 사이의 간격을 미리 설정함으로써 조정된다. 컨트롤러(340)에 연결된 제어판(342)을 통해 작업자가 해당 수치를 입력하게 되면 컨트롤러(340)는 언급한 바와 같이 엔코더(330)의 신호를 통해 조우(220)의 이동거리를 조정하게 되는 것이다.

한편, 도 4와 도 5는 본 장치의 또다른 실시예를 도시하고 있다.

상기한 도면에 의하면 본 실시예의 센터링 가공장치는 베드(100)와, 베드(100) 상에 설치되어 소재를 고정시키는 스크롤척(200)과, 상기 스크롤척(200)을 제어작동하여 소재를 고정 또는 고정해제시키기 위한 구동부(300), 상기 베드(100) 상에 설치되고 상기 스크롤척(200)의 중심축선 상에 위치하여 소재의 중심을 센터링하기 위한 가공부(400)를 포함한다.

여기서 상기 스크롤척(200)은 이미 설명된 제1실시예의 스크롤척(200)과 그 구조가 동일하다. 다만, 본 실시예에서는 상기 스크롤척(200)의 일측 조우(220)에 스토퍼부재(240)가 설치되지 않는다. 이는 본 장치의 경우 뒤에서 설명할 모따기부 가 구비되기 때문이다. 스토퍼부재(240) 외에 조우(220)에 설치되는 발광센서(250)와 수광센서(252)를 포함하여 다른 구조는 제1실시예의 스크롤척(200)과 동일하므로 이하 설명을 생략한다.

상기 가공부(400)는 베드(100) 상에 슬라이딩 가능하게 설치되는 이동베이스(122)와, 이 이동베이스(122) 상에 베어링블럭(432)을 매개로 회전가능하게 설치되는 회전축(430), 이 회전축(430)에 선단에 설치되는 센터링용 바이트(434), 상기 이동베이스(122) 상부에 설치되고 상기 회전축(430)에 연결되어 회전축(430)을 회전시키기 위한 구동모터(440), 상기 베드(100) 상에 설치되고 상기 이동베이스(122)에 연결되어 이동베이스(122)를 왕복이동시키기 위한 구동실린더(450)를 포함한다. 상기 베드(100) 하부에는 상기 구동실린더(450)로 에어를 공급하기 위한 에어펌프(420)가 구비된다.

또한, 본 실시예의 가공부(400)는 센터링작업시 소재에 모따기 가공을 하기 위한 모따기부를 포함한다. 상기 모따기부는 상기 회전축(430)과 상기 이동베이스(122) 사이에 베어링블럭(462)을 매개로 설치되고 상기 구동모터(440)에 연결되어 회전축(430)을 축중심으로 하여 회전되는 회전체(460), 이 회전체(460) 선단에 설치되는 링형태의 회전블럭(464), 이 회전블럭(464)에 설치되어 소재 모서리에 접하는 모따기용 바이트(468)를 포함한다.

이에 구동모터(440)에 의해 회전되는 센터링용 바이트(434)와 모따기용 바이트(468)가 각각 회전되어 스크롤척(200)에 물린 소재(P)의 중심과 모서리에 센터링 및 모따기 가공을 하게 된다.

상기 베드(100)의 상부에는 고정부재(110)가 설치되고, 이 고정부재(110)에 스크롤척(200)이 고정설치된다. 그리고 상기 고정부재(110)와 마주하여 베드(100) 상에 이동베이스(122)가 설치되고, 이 이동베이스(122)에 센터링 작업을 위한 가공부(400)가 설치된다. 상기 베드(100)의 윗면에는 안내레일이 설치되어 상기 이동베이스(122)가 상기 안내레일을 따라 스크롤척(200)쪽으로 슬라이딩가능하게 설치된다.

또한, 상기 회전체(460)는 원통형 관 구조로 이루어지며, 내부로 상기 회전축(430)이 관통 설치된다. 상기 회전축(430)과 상기 회전체(460) 사이에는 베어링블럭(432)이 설치되어 회전체(460)에 대해 회전축(430)이 자유롭게 회전가능한 구조로 되어 있다. 그리고 상기 회전체(460)의 외주면과 회전체(460)가 설치되는 이동베이스(122) 내측면 사이에도 역시 베어링블럭(462)이 설치된다. 이에 상기 회전체(460)는 이동베이스(122)에 대해 자유롭게 회전가능한 구조로 되어 있다.

상기 구동실린더(450)는 베드(100)에서 외측으로 연장설치된 지지브라켓(452)에 고정설치되고, 피스톤로드는 이동베이스(122)쪽으로 연장되어 이동베이스(122)에 연결설치된다. 이에 구동실린더(450)가 신축작동되면 이동베이스(122)가 베드(100)의 안내레일을 따라 스크롤척(200)을 향해 전후진하게 된다.

여기서 상기 가공부(400)는 하나의 구동모터(440)를 구비하며, 이 구동모터(440)에 회전축(430)과 회전체(460)가 연결된다. 이를 위해 상기 이동베이스(122) 외측으로 연장되는 회전체(460) 선단에는 제1피동풀리(472)가 설치되고, 상기 회전체(460) 외측으로 연장되는 회전축(430) 선단에는 제2피동풀리(476)가 설 치된다. 그리고 상기 구동모터(440)의 구동축에는 상기 각 피동풀리와 대응되는 위치에 제1구동풀리(470)와 제2구동풀리(474)가 각각 설치된다. 상기 제1구동풀리(470)와 제1피동풀리(472) 및 제2구동풀리(474)와 제2피동풀리(476)는 각각 쌍을 이루며, 각 쌍의 기어는 각각 밸트(478)으로 연결되어 동력을 전달하게 된다.

이에 구동모터(440)가 회전되면 구동모터(440)의 구동축에 설치된 제1구동풀리(470)와 제2구동풀리(474)가 회전된다. 따라서 각 구동풀리에 밸트(478)을 매개로 연결된 제1피동풀리(472)와 제2피동풀리(476)가 회전되어 회전체(460)와 회전축(430)을 각각 회전시키게 된다.

본 실시예에서 상기 제1구동풀리(470)와 제1피동풀리(472)의 기어비는 제2구동풀리(474)와 제2피동풀리(476)의 기어비와 반대일 수 있다. 예컨대, 제1구동풀리(470)와 제1피동풀리(472)의 기어비가 1 : 2 인 경우 제2구동풀리(474)와 제2피동풀리(476)의 기어비는 2 : 1 로 설정된다.

물론, 상기 기어비는 이에 한정되지 않으며 동일한 구조일 수 있다.

한편, 상기 구동부(300)에 대해 도 4을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

이를 위해 상기 구동부(300)는 상기 스크롤척(200)의 조우조작부(230)에 끼워지는 렌치(310)와, 렌치(310)에 연결되어 렌치(310)를 회전시키기 위한 유압모터(320), 상기 유압모터(320)의 연결부재(312)에 연결되어 회전량을 검출하는 엔코더(330), 이 엔코더(330)의 출력신호에 따라 유압모터(320)로 인가되는 유압회로를 제어하여 유압모터(320)를 구동하는 컨트롤러(340)를 포함한다.

상기 렌치(310)는 별도의 연결부재(312)를 매개로 상기 유압모터(320)의 구동축에 결합된다. 상기 연결부재(312)는 양 선단에 렌치(310)와 유압모터의 구동축이 끼워져 양 축을 연결하는 부품이다. 상기 연결부재는 렌치와 유압모터 구동축을 바로 연결될 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 연결부재와 렌치 사이에 별도의 연결바(314)가 설치될 수 있다.

또한, 상기 유압회로는 압유를 토출하는 펌프(350)와, 펌프(350)의 압유 토출라인에 설치되어 압유의 방향을 절환하는 솔레노이드밸브(352), 이 솔레노이드밸브(352)와 유압모터(320)에 연결되어 조우(220)를 잠김 또는 풀림 구동하기 위한 잠김라인(354)과 풀림라인(356), 상기 잠김라인(354) 상에 설치되고 압유를 드레인시켜 잠김라인(354)의 압력을 풀림라인(356)보다 낮추기 위한 감압밸브(358)를, 상기 잠김라인(354)상에 설치되어 잠김라인(354)에 걸리는 압력을 검출하고 이를 컨트롤러(340)로 인가하는 압력스위치(360)를 포함한다.

본 실시예에서 상기 구동부(300)의 구조는 위에서 설명된 제1실시예의 구동부(300)와 동일하므로 이하 상세한 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에서 상기 컨트롤러(340)는 가공부(400)의 구동모터(440)와, 구동실린더(450)에 더욱 연결되어 구동모터(440)와 구동실린더(450)를 제어작동하게 된다.

이하 상기 제2 실시예에 따른 센터링 가공장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

소재가 스크롤척(200)으로 진입되면 조우(220)에 설치된 수광센서(252)를 통 해 소재가 스크롤척(200)에 진입되었음이 검출된다. 즉, 조우(220)에 설치된 발광센서(250)로부터 발사된 빛은 소재에 의해 반사되고 수광센서(252)는 이 반사된 빛을 검출하여 컨트롤러(340)에 신호를 인가하게 된다.

이에 컨트롤러(340)는 상기 압력스위치(360)의 검출신호를 입력받아 순차적으로 가공부(400)를 제어작동하게 된다. 컨트롤러(340)의 제어에 따라 가공부(400) 의 이동베이스(122)에 설치된 구동모터(440)가 구동된다. 구동모터(440)의 작동에 따라 구동축이 회전하여 구동축에 설치된 제1구동풀리(470)와 제2구동풀리(474)를 회전시킨다.

상기 제1구동풀리(470)와 제2구동풀리(474)의 회전력은 밸트(478)을 통해 각각 제1피동풀리(472)와 제2피동풀리(476)로 전달된다.

이에 제1피동풀리(472)가 설치된 회전체(460)는 제1구동풀리(470)로부터 동력을 전달받아 회전하게 된다. 상기 회전체(460)는 외측면과 내측면에 각각 베어링블럭(432,462)이 설치되어 이동베이스(122)와 회전축(430)에 대해 자유롭게 회전가능하게 된다. 또한, 상기 제2피동풀리(476)가 설치된 회전축(430)은 제2구동풀리(474)로부터 동력을 전달받아 회전하게 된다. 상기 회전축(430)은 회전체(460) 내주면과의 사이에 베어링블럭(432)이 설치되어 회전체(460)에 대해 자유롭게 회전가능하게 된다.

여기서 상기 제1피동풀리(472)와 제2피동풀리(476)의 기어비는 서로 상이하므로, 상기 회전체(460)와 회전축(430)은 각각 서로 다른 속도로 회전하게 된다.

본 실시예의 기어비에 따라 센터링용 바이트(434)는 상대적으로 고속으로 회전하게 되며, 모따기용 바이트(468)은 저속으로 회전하게 된다.

이와같이 구동모터(440)의 작동에 따라 회전체(460)와 회전축(430)이 서로 회전구동되면 컨트롤러(340)는 구동실린더(450)를 작동하여 이동베이스(122)를 스크롤척(200)쪽으로 전진시키게 된다.

컨트롤러(340)의 제어신호에 따라 구동실린더(450)가 신장작동되면 이동베이 스(122)는 베드(100)의 안내레일을 따라 이동된다. 이에 이동베이스(122)에 설치된 회전체(460)와 회전축(430)이 스크롤척(200)으로 전진한다.

따라서 상기 회전축(430)의 선단에 설치된 센터링용 바이트(434)가 회전축(430)과 함께 회전하여 스크롤척(200)에 고정된 소재의 중심에 센터링 가공을 하게 된다. 동시에 상기 회전체(460) 선단의 회전블럭(464)에 설치된 모따기용 바이트(468)가 소재의 모서리쪽에 밀착되면서 소재에 모따기 가공을 하게 된다.

이와같이 소재에 센터링 가공과 모따기 가공을 동시에 수행할 수 있게 되는 것이다.

센터링가공과 모따기 가공이 완료되면 컨트롤러(340)는 가공부에 구비되어 있는 전진리미트스위치의 신호에 따라 구동실린더(450)를 수축작동하여 이동베이스(122)를 스크롤척(200)에 대해 후진시키고 구동모터(440)를 정지하여 회전체(460)와 회전축(430)의 회전을 멈춘다.

이동베이스(122)가 완전히 후진하게 되면 가공부에 구비된 후진리미트스위치의 신호에 따라 컨트롤러(340)는 유압회로의 솔레노이드밸브(352)를 제어작동하여 압유를 풀림라인(356)쪽으로 절환시킨다. 이에 압유는 풀림라인(356)을 통해 유압모터(320)로 인가되어 유압모터(320)를 스크롤척(200)이 소재를 고정 해제시키는 방향으로 구동시키게 된다. 따라서 조우(220)가 외측으로 벌어지면서 소재의 클램핑 상태가 해제된다.

여기서 조우(220)의 이동거리는 렌치(310)의 회전수에 비례하며, 렌치(310)의 회전수는 연결부재(312)에 타이밍밸트(332)를 매개로 연결된 엔코더(330)를 통 해 검출된다. 이에 컨트롤러(340)는 엔코더(330)의 검출신호를 연산하여 렌치(310)의 회전수에 따른 조우(220)의 이동거리를 연산하게 된다. 따라서 컨트롤러(340)는 조우(220)가 설정된 거리만큼 이동하게 되면 유압모터(320)의 구동을 멈춰 조우(220)의 이동을 정지시키게 된다.

조우(220)를 이동시켜 소재와의 틈새를 설정된 값만큼 벌어지게 되면 유압모터(320)의 구동은 정지되고 작업이 완료된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센터링 가공장치를 도시한 개략적인 측면도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센터링 가공장치의 스크롤척을 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센터링 가공장치의 구성을 도시한 개략적인 구성도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 센터링 가공장치를 도시한 개략적인 도면이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 센터링 가공장치의 구성을 도시한 개략적인 구성도이다.

Claims

베드와, 베드 상에 설치되어 소재를 고정시키는 스크롤척과, 상기 스크롤척을 제어작동하여 소재를 고정 또는 고정해제시키기 위한 구동부, 상기 베드 상에 설치되고 상기 스크롤척의 중심축선 상에 위치하여 소재의 중심을 센터링하기 위한 가공부를 포함하고,

상기 구동부는 상기 스크롤척의 조우를 방사방향으로 구동하는 조우 조작부에 끼워지는 렌치와, 렌치에 연결되어 렌치를 회전시키기 위한 유압모터, 상기 유압모터의 회전축에 연결되어 회전량을 검출하는 엔코더, 이 엔코더의 출력신호에 따라 유압모터로 인가되는 유압회로를 제어하여 유압모터를 구동하는 컨트롤러를 포함하는 센터링 가공장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유압회로는 압유를 토출하는 펌프와, 펌프의 압유 토출라인에 설치되어 압유의 방향을 절환하는 솔레노이드밸브, 이 솔레노이드밸브와 유압모터에 연결되어 조우를 잠김 또는 풀림 구동하기 위한 잠김라인과 풀림라인, 상기 잠김라인 상에 설치되고 압유를 드레인시켜 잠김라인의 압력을 풀림라인보다 낮추기 위한 감압밸브를 포함하는 센터링 가공장치.
제 2 항에 있어서,

상기 구동부는 상기 잠김라인상에 설치되어 잠김라인에 걸리는 압력을 검출하고 이를 컨트롤러로 인가하는 압력스위치를 더욱 포함하는 센터링 가공장치.
제 3 항에 있어서,

상기 구동부는 상기 스크롤척의 일측 조우에 설치되고 상기 컨트롤러에 연결되어 소재 유무를 검출하기 위한 발광센서와 수광센서를 더욱 포함하는 센터링 가공장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가공부는 베드 상에 설치되는 베이스와, 이 베이스에 설치되고 상기 스크롤척으로 왕복 이동되어 소재에 센터링가공을 하는 드릴유닛을 포함하는 센터링 가공장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가공부는 베드 상에 슬라이딩 가능하게 설치되는 이동베이스와, 이 이동베이스 상에 베어링블럭을 매개로 회전가능하게 설치되는 회전축, 이 회전축에 선단에 설치되는 센터링용 바이트, 상기 이동베이스 상부에 설치되고 상기 회전축에 연결되어 회전축을 회전시키기 위한 구동모터, 상기 베드 상에 설치되고 상기 이동베이스에 연결되어 이동베이스를 왕복이동시키기 위한 구동실린더를 포함하는 센터링 가공장치.
제 6 항에 있어서,

상기 가공부는 센터링작업시 소재에 모따기 가공을 하기 위한 모따기부를 더욱 포함하고,

상기 모따기부는 상기 회전축과 상기 이동베이스 사이에 베어링블럭을 매개로 설치되어 회전축을 축중심으로 하여 회전가능하게 설치되는 회전체, 이 회전체 선단에 설치되는 링형태의 회전블럭, 이 회전블럭에 설치되어 소재 모서리에 접하는 모따기용 바이트, 상기 회전체를 회전시키기 위한 구동모터를 포함하는 센터링 가공장치.
제 7 항에 있어서,

상기 가공부는 상기 이동베이스 외측으로 연장되는 회전체 선단에 설치되는 제1피동풀리와, 상기 회전체 외측으로 연장되는 회전축 선단에 설치되는 제2피동풀리, 상기 구동모터의 구동축에 상기 각 피동풀리와 대응되는 위치에 설치되는 제1구동풀리와 제2구동풀리, 제1구동풀리와 제1피동풀리 및 제2구동풀리와 제2피동풀리를 연결하는 밸트를 포함하는 센터링 가공장치.